Bäume - Biologie.

« Herbst leuchtend gelb verfärben, weshalb der ursprünglich aus China stammende Baum heute überall gern in Gärten und Parkanlagen gehalten wird.

Nadelhölzer gibt esungefähr seit Mitte des Karbons.

Bedecktsamige Bäume tauchen später in der jüngeren Kreidezeit des Mesozoikums auf, und mit Beginn des Pliozäns im Känozoikum hattensich alle heute bekannten Gattungen entwickelt.

Die Mehrheit der fossilen Baumblätter, die in Felsformationen des Pliozäns gefunden werden, können von den Blätternheutiger Bäume bereits nicht mehr unterschieden werden. 4 ANSPRÜCHE AN KLIMA UND BODEN Bäume gedeihen überall, wo im größten Teil des Jahres genügend Wasser vorhanden ist und ausreichende Temperaturen gegeben sind.

In Wüstengebieten oder Regionen,wo das Wasser gerade für Graslandvegetation ausreicht, gibt es nur wenige Bäume.

Hier wachsen Bäume nur bei künstlicher Bewässerung, in Wüstenoasen oder alsGaleriewälder entlang von Flüssen oder Bächen, wo sie das Grundwasser nutzen, das auch nach dem Versiegen des temporär fließenden Oberflächenwassers noch verfügbarist.

In hohen Gebirgslagen, z.

B.

am Kilimanjaro, oder in kälteren Breiten wird das Baumwachstum durch die kurze Vegetationsperiode bestimmt, so dass sich aus derKombination von niedrigen Temperaturen und/oder geringer Sonneneinstrahlung eine Grenze für das Baumwachstum (Baumgrenze) einstellt.

Selbst für die relativkältegewohnten Koniferen reicht der sehr kurze Sommer nicht aus, um Nadeln und Samen reifen zu lassen.

Vereinzelt an der Baumgrenze verkrümmt und verdrehtwachsende Bäume werden Krummholz genannt.

Unter idealen Bedingungen jedoch wachsen Bäume in großen Gruppen und bilden in Form von Wäldern eigene Ökosysteme. Die Klima- und Bodenansprüche von Bäumen variieren von Art zu Art.

Die meisten Baumarten sind weit verbreitet, wobei aber meist nur ein kleiner Teil ihresVerbreitungsgebiets den Bäumen ein optimales Wachstum ermöglicht.

Die häufigste Art in einem bestimmten Gebiet wird als dominant bezeichnet.

In vielen Waldgebieten Mitteleuropas dominiert beispielsweise die Rotbuche ( siehe Buchengewächse).

Wie 1999 im Wissenschaftsmagazin Nature berichtet wurde, entfalten europäische Bäume ihre Blätter seit einigen Jahren durchschnittlich sechs Tage früher, da der Frühling früher einsetzt, und sie werfen die Blätter mit dem späteren Herbstbeginn fünf Tagespäter ab als in den sechziger Jahren.

Diese Verlängerung der Wachstumsphase gilt als Folge der globalen Erwärmung. 5 GRUNDSTRUKTUR Nimmt man einen älteren Zweig zur Hand und durchdringt in Gedanken von außen nach innen die einzelnen Zonen und Schichten, aus denen er aufgebaut ist, dann ist dasbraungraue Material, das den Zweig umgibt, die Borke.

Sie ist artspezifisch unterschiedlich dick und besteht aus toten Korkzellen, die das innere Gewebe schützen undgleichzeitig verhindern, dass der Zweig (oder Stamm) unkontrolliert Wasser verliert.

Man beachte, dass erst die sich nach innen anschließende Schicht als Rinde bezeichnetwird; sie enthält oft noch grüne Zellen und ist ein lebendes Gewebe.

Weiter innen liegt eine dünne, zarte, aber lebenswichtige Zone, das Phloem (gesprochen Flo-em ).

In diesen röhrenförmigen, zarten Zellen wird der Zuckersaft aus den Blättern in den Stamm und die Wurzel abtransportiert.

An das Phloem schließt sich nach innen dieWachstumszone (Kambium) an, in der während der Vegetationsperiode ständig Zellen produziert werden: zur Peripherie hin Phloemzellen und nach innen Xylemzellen(siehe den folgenden Abschnitt Meristematisches Wachstum ). Das Xylem ist der eigentliche Holzkörper des Baumes.

Es besteht aus stark verholzten Wasserleitungsröhren, die das Wasser mit den Mineralien aus der Wurzel nach oben indie Blätter leiten.

Allerdings ist meist nur noch der äußere Bereich dieses Holzkörpers, des Xylems, aktiv und lebendig.

Die inneren Bereiche sind abgestorben und dienen(was insbesondere bei dicken, hohen Bäumen leicht einsehbar ist) der Stabilität.

Die toten Bereiche des Xylems – auch als Kernholz bezeichnet – sind vor allem bei Tropenbäumen in feuchtheißem Klima mit bunten Farb- und Gerbstoffen imprägniert, um das Wachstum von zerstörerischen Mikroorganismen zu verhindern, die in diesenKlimaten besonders aggressiv sind.

Diese Schönheit und Beständigkeit des Tropenholzes führt andererseits zum Raubbau an diesen Hölzern.

Im Zentrum des Stammesfindet sich ein Speichergewebe, das Mark, das nur im Jugendzustand des Baumes deutlich zu sehen ist. 6 MERISTEMATISCHES WACHSTUM Nach der Keimung des Samens und der Entwicklung der beiden Keimblätter bildet sich zwischen Phloem und Xylem (also den Zucker- bzw.

Wasserleitelementen) eineSchicht embryonaler Zellen, das so genannte Kambium.

Dieses Kambium ist als Meristem (teilungsfähiges Gewebe) für das Dickenwachstum der Bäume verantwortlich.Allerdings trifft dies nur für die zweikeimblättrigen Bäume zu.

Einkeimblättrige Bäume hingegen besitzen kein derartiges Kambium, das sie während des Höhenwachstumsauch dicker werden lassen könnte.

Eine drei Meter hohe Palme weist aus diesem Grund etwa den gleichen Stammdurchmesser auf wie eine 20 Meter hohe; auch die Zahlder Blätter ist gleich.

Da Palmen keinen Kambiumring haben, müssen sie erst ihre endgültige Dicke entwickeln, bevor sie mit dem Höhenwachstum beginnen können.

EineEiche oder Fichte wird hingegen mit der Zunahme von Alter und Höhe auch immer dicker. Die Kambiumschicht kann durch andauernde Zellteilungen während der Vegetationsperiode sowohl zusätzliche Phloem- als auch neue Xylemzellen hervorbringen, wobeiweitaus mehr Xylemzellen als Phloemzellen gebildet werden.

Schließlich bildet das Xylem den sogenannten Holzteil eines Baums.

Holz besteht zu etwa 70 Prozent ausCellulose (daraus wird beispielsweise Papier hergestellt) und zu rund 30 Prozent aus Lignin.

Letzteres ist der eigentliche Holzstoff.

Er besteht aus einem dreidimensionalenGerüst von sehr stabilen organischen Ringverbindungen (Phenylpropane), die in die Cellulose eingelagert sind und diese ähnlich stabilisieren wie ein Eisengerüst denStahlbeton.

Beim Absterben von Bäumen und deren nachfolgender Zersetzung im Boden wird der Celluloseanteil rasch abgebaut.

Nur das Ligningerüst ist für dieBodenmikroorganismen schwer verdaulich, so dass Ligninbruchstücke im Boden lange erhalten bleiben und einen Großteil der organischen Struktur des Humus ausmachen.Der Heizwert von Holz ist etwa zur Hälfte auf den Gehalt am energiereichen Lignin zurückzuführen.

Bei der Hocherhitzung von Holz zersetzt sich nämlich das Lignin und esentwickelt sich ein brennbares Gas, das u.

a.

den Holzalkohol (Methanol) enthält.

Mit diesem Holzgas wurden im Zweiten Weltkrieg und in der Nachkriegszeit Automotorenbetrieben (anstelle eines Benzintanks hatten diese Autos eine Ladefläche für Holzschnitzel). 7 ENTWICKLUNG DER JAHRESRINGE Das Alter von Bäumen lässt sich im Allgemeinen an der Zahl der Jahresringe ablesen.

So kann man zur Altersbestimmung beispielsweise einen bleistiftstarken Bohrkern ausdem Stamm entnehmen, ohne den Baum dadurch zu schädigen.

Einfacher ist die Altersbestimmung am Stumpf eines gefällten Baumes möglich.

Hier sieht man auf derSchnittfläche konzentrische Ringe unterschiedlicher Dicke.

Dabei handelt es sich um den jährlichen Dickenzuwachs des Stammes, der durch die winterliche Ruheperiodeunterbrochen wird.

Das bedeutet andererseits, dass man bei Tropenbäumen kaum Jahresringe vorfindet; allenfalls werden die einzelnen Trockenperioden angezeigt, indenen das Wachstum vorübergehend stagniert.

Mit dem beginnenden Wachstum im Frühjahr bildet das Kambium im Stamm entsprechend dem großen Wasserbedarf beimAustrieb neuer Blätter oder Nadeln sehr weite, dicke Xylemröhrenzellen; diese Wassertransportkapazität reicht meist für den überwiegenden Teil des jährlichenWasserbedarfs, so dass im Sommer nur noch wenige enge Xylemröhren gebildet werden müssen.

Diese sich Jahr für Jahr wiederholende Abfolge von dicken und dünnenElementen ist im Holzquerschnitt klar zu erkennen. Zusätzlich gibt die Breite der einzelnen Ringe darüber Auskunft, wie gut die klimatischen Bedingungen und damit die des Wachstums waren.

Archäologen untersuchen daherdie Jahresringe von Hölzern, um so die klimatischen Bedingungen und Änderungen in der Umwelt früherer Zeiten zu bestimmen.

Durch die Analyse von Jahresringenkonnten Archäologen eine 4 000 Jahre zurückgehende Klimachronologie ausarbeiten.

Dabei beginnt man mit Bäumen, deren Alter bekannt ist, und schließt einenüberlappenden Vergleich von deren Ringen mit denen anderer Hölzer an, die beispielsweise aus dem Dachgebälk von Gebäuden stammen.

Diese Altersbestimmung mit Hilfevon Jahresringen wird Dendrochronologie genannt.

Die Methode wird auch zur Altersbestimmung von historischen Anlagen und Gebäuden genutzt.

Wie britische Wissenschaftler 1998 in der Zeitschrift Nature mitteilten, scheint es allerdings für die letzten Jahrzehnte nicht mehr möglich zu sein, von den Jahresringen unmittelbar auf das Klima zu schließen.

Zu diesem Schluss kamen die Botaniker, nachdem sie Daten von über hundert Standorten auf der nördlichen Hemisphäre erhoben hatten.

DieHolzdichte stimmt danach immer weniger mit den Temperaturen überein.

Die Ursachen für diese Entwicklung sind unbekannt.. »